4.2. Основные уравнения взаимосвязи параметров дросселя и их решение

Для нахождения оптимальных значений соотношений параметров дросселя и их расчета в сущности необходимо и достаточно иметь шесть следующих основных уравнений:

1. Уравнение мощности дросселя

Это уравнение устанавливает связь между величиной его номинальной мощности и основными электромагнитными параметрами и геометрическими размерами магнитопровода. Эту связь можно получить, если воспользоваться формулами

где L — номинальная индуктивность дросселя; — число витков обмотки эквивалентного дросселя; — коэффициент заполнения сердечника магнитным материалом; — поперечное сечение сердечника, ; — величина абсолютной магнитной проницаемости сердечника, ; Н — напряженность магнитного поля эквивалентного магнитопровода, ; — длина средней магнитной линии, .

Из (4.1), (4.2) можно получить уравнение для энергии магнитопровода

Отсюда мощность дросселя

или

где f — частота тока, гц; — объем сердечника, ; — максимальная величина магнитной индукции в сердечнике, . Коэффициент 4,44 принят в соответствии с методом эквивалентных синусоид.

Как видим, объем магнитного материала при заданной величине мощности дросселя и магнитном режиме имеет одно определенное значение.

Формулу (4.4) можно представить и в несколько ином виде:

где — коэффициент заполнения поперечного сечения обмотки проводниковым материалом; — коэффициент заполнения окна магнитопровода обмоткой; — площадь окна магнитопровода, ; — плотность тока, .

Уравнения (4.3), (4.4) и (4.5) являются разновидностями основного уравнения дросселя.